ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2189960

ЗАСІБ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ВРОЖАЙНОСТІ сільськогосподарських культур
ШЛЯХОМ СТИМУЛЮВАННЯ ПРОДУКТІВ ФОТОСИНТЕЗУ ІЗ ЛИСТЯ У ГОСПОДАРСЬКО
ВАЖЛИВІ ОРГАНИ РОСЛИНИ

Ім'я винахідника: Чіков Володимир Іванович
Ім'я патентовласника: Чіков Володимир Іванович
Адреса для листування: 420139, м.Казань, ул.Ріхарда Зорге, 109, кв.77, В.І.Чікову
Дата початку дії патенту: 2001.05.14

Винахід відноситься до області біології і сільського господарства, а саме до мінеральних полімікроудобреніям, і призначене для підвищення врожайності різних видів сільськогосподарських культур шляхом стимулювання процесу відтоку продуктів фотосинтезу з листя в господарсько важливі органи рослини. Засіб для підвищення врожайності сільськогосподарських культур включає вуглекислий амоній, карбонат аміакати міді, карбонат аміакати цинку і воду при наступному співвідношенні компонентів в перерахунку на іони, мас.%: Аніони карбонату - 50-60; катіони амонію - 38-40; катіони міді - 2-6; катіони цинку - 2-6; інше - вода. Для отримання одного літра речовини близькою до максимальної концентрації необхідно взяти один літр 8% -ного розчину аміаку, наситити його вуглекислим газом і додати по 5-25 г вуглекислої міді і вуглекислого цинку. Винахід дозволяє підвищити продуктивність і якість сільськогосподарських продуктів за рахунок стимулювання процесу відтоку продуктів фотосинтезу з листя в господарсько важливі органи рослини, знизити кількість застосовуваних азотних добрив в ході вирощування рослин, що призводить до зниження забруднення навколишньої природи нітратами.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області біології і сільського господарства, а саме до мінеральних полімікроудобреніям, і призначене для підвищення врожайності різних видів сільськогосподарських культур шляхом стимулювання процесу відтоку продуктів фотосинтезу з листя в господарсько важливі органи рослини.

Відомий спосіб стимулювання росту і розвитку олійних культур (патент РФ 2121272, МПК A 01 N 65/00, опубл. 10.11.98), в якому вегетирующие рослини обприскують препаратом "Сілк" заданої дозою для кожного виду рослин один - два рази за вегетаційний період , при цьому підвищення врожайності досягається за рахунок стимулювання росту рослин, тобто за принципом: більше маса рослини - більше врожай.

Відомо засіб для стимулювання росту сільськогосподарських культур (патент РФ 2114805, МПК C 05 D 9/02, A 01 N 59/00, опубл. 10.07.98), яке представляє собою мінеральне полімікроудобреніе у вигляді комплексної сполуки молекулярних формул, що включає солі титану органічних кислот, наприклад оцтової, мікроелементи міді і сульфат амонію, і призначене для підвищення врожайності та отримання екологічно чистих сільськогосподарських культур. Обробка сільськогосподарських культур засобом для стимулювання зростання може включати як замочування насіння у водному розчині або їх опудривание, так і обробку посівів.

Відомі речовини регуляторної природи, які використовуються в рослинництві з метою підвищення врожайності, найчастіше або синтезуються за аналогією з відомими природними фітогормонами, або це - емпірично підібрані комбінації різних речовин (мікроелементи, продукти життєдіяльності мікроорганізмів або рослин, відходи виробництва і т.п.), дію яких протестовано по стимуляції ростових процесів рослин. Всі вони стимулюють зростання всієї рослини. Як перевага способів або речовин можна відзначити екологічну чистоту використовуваних речовин або їх дешевизну і доступність для масового застосування.

Відомі засоби для підвищення врожайності (а. С. 1824143, МПК A 01 N 37/20, опубл. 30.06.93; а. С. 1509011, МПК A 01 N 33/12, опубл. 23.09.89), що є синтезованими сполуками , у яких виявляються цілком певні властивості впливати на якісь кінцеві показники продуктивності рослин, наприклад на зростання кабачка або на підвищення цукристості цукрових буряків.

Однак невідомі речовини і способи, що впливають на транспорт продуктів фотосинтезу в господарсько важливі органи рослини, які б дозволили підвищити продуктивність і якість врожаю, не підвищуючи кількості застосовуваних азотних добрив в ході вирощування сільськогосподарських культур.

Технічний результат, на досягнення якого спрямована пропоноване винахід, полягає в підвищенні продуктивності і якості врожаю сільськогосподарських культур за рахунок стимулювання процесу відтоку продуктів фотосинтезу з листя в господарсько важливі органи рослини, а й у зменшенні кількості застосовуваних азотних добрив в ході вирощування рослин, що призводить до зниження забруднення навколишньої природи нітратами.

Технічний результат досягається тим, що засіб для підвищення врожайності сільськогосподарських культур включає комплексні сполуки - вуглекислий амоній, карбонат аміакати міді, карбонат аміакати цинку і воду при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:

  • Аніони карбонату - 50-60
  • Катіони амонію - 38-40
  • Катіони міді - 2-6
  • Катіони цинку - 2-6
  • Вода - Все інше

Для отримання одного літра речовини близькою до максимальної концентрації необхідно взяти один літр 8% -ного розчину аміаку, наситити його вуглекислим газом і додати по 5-25 г вуглекислої міді і вуглекислого цинку.

Отримане в результаті хімічних реакцій зазначених компонентів заявляється засіб для підвищення врожайності сільськогосподарських культур є комплексні сполуки змінного складу молекулярних формул

n 1 NH 4+ + n 2 СО 32 + n 3 [Сu (NН 3)4]2+ + n 4 [Zn (NН 3)4]2+ + n 5 [Сu (NH 3)3]2 + + n 6 [Zn (NH 3)3]2 + n 7 [Сu (NН 3)2]2+ + n 8 [Zn (NH 3)2]2+ + n 9 [Сu (NН 3)]2+ + n 10 [Zn (NН 3)]2+ + n 11 Cu 2+ + n 12 Zn 2+ + n 13 НСО 3,

де n 1-13 - число відповідних іонів в розчині.

Умовна концентрація "сухої речовини" в розчині 21-22,5%.

Частка катіонів міді і цинку залежить від ступеня активності ростових процесів на даному етапі онтогенезу рослини. Якщо йде активне зростання втечі, то буде відбуватися утилізація катіонів амонію, а катіони міді і цинку - акумулюватися. В цьому випадку можна підвищити дозу препарату на одиницю площі посіву з одночасним відносним зниженням масової частки катіонів міді і цинку. Співвідношення між катіонами міді та цинку має змінюватися в залежності від їх наявності в грунті, на якій вирощується дана сільськогосподарська культура.

Співвідношення компонентів і концентрація їх в розчині при обробці рослин варіюють в залежності від виду рослини, фази розвитку і умов вирощування.

Дослідження процесів транспорту асимілятів з листя рослин в споживають органи показали, що у більшості видів сільськогосподарських рослин основний транспортний продукт фотосинтезу - сахароза - при своєму русі з фотосинтезуючих клітин листа до проводять судинах флоеми виходить в позаклітинний простір (апопласт) [Курсанов А.Л. Фізіологія рослин. 1984. Т.31, 3. С. 579-594]. Під позаклітинному просторі сахароза частково гідролізується до глюкози і фруктози, які вже не можуть експортуватися за флоеме до споживають органам і повертаються в клітини мезофіла. Там вони утилізуються, що призводить до розростання тканини листя. Цей процес є головною причиною відомого ефекту - гальмування відтоку продуктів фотосинтезу з листя і зниження частки господарсько важливої частини врожаю при посиленні азотного живлення рослин (Чіков В.І., Бакірова Г.Г., Аввакумова Н.Ю. Ефективність використання азотних добрив в сільському господарстві та можливості її підвищення. Проблеми біо-мед-екології республіки Татарстан. Казань, 1998. С.294-304).

Фермент інвертаза, гидролизующий сахарозу у позаклітинному просторі, має оптимум в кислому області рН (Курсанов А.Л. Транспорт ассимилятов в рослині. М.: Наука, 1976. 646 с.), І тому на проходження сахарози через позаклітинний простір впливає кислотність розташованої в ній рідини (Чіков В. І. Фотосинтез і транспорт асимілятів. М .: Наука, 1987). При підкисленні позаклітинної середовища фотосинтез і відтік сахарози з аркуша, на етапі її завантаження у флоемниє закінчення, гальмується, і мічені продукти фотосинтезу накопичуються в апопласта, навпаки, при подщелачивании стимулюється фотосинтез і відтік асимілятів, а їх зміст в апопласта зменшується.

На кислотно-основну рівновагу в рідині позаклітинного простору можна вплинути введенням в позаклітинний простір карбонату амонію. Підвищити рН (подщелочив водне середовище) в апопласта можна і, збільшивши активність ферментів карбоангідрази (містить цинк і переводить НСО 3 - водного середовища в газоподібний СО 2, який засвоюється в ході фотосинтезу) і супероксіддісмугази, яка містить мідь і цинк і пов'язує H + - іони в процесі усунення активних форм кисню (Ogawa К., Fukuyama Univ. Fac Engn Generation of superoxide anion and localization of CuZn -superoxide dismutase in the vascular tissue of spinach hypocotyls : Their association with lignification. Plant and Cell Physiology. 1997. V. 38, 10, P. 1118-1126). Для підвищення у позаклітинному просторі активності карбоангідрази і супероксіддісмугази в препарат були введені аміакати цинку і міді.

Компоненти мікроелементів, що входять в створюваний препарат, виконують каталітичні функції і потрібні в низьких концентраціях. Метали Сu і Zn, необхідні для формування активних молекул карбоангідрази і супероксіддісмугази, в основному локалізуються в позаклітинному просторі, адсорбируясь на клітинних стінках, і тому використовуються на утворення відповідних ферментів поступово (Blinda A., Koch В., Ramanjulu S., Dietz KJ. De novo synthesis and accumulation of apoplastic proteins in leaves of heavy metal -exposed barley seedlings // Plant Cell and Environment. V.20, 8. P. 969-981. 1997). Амоній може використовуватися як субстрат азоту в клітинному метаболізмі, а СО 2 - в ході фотосинтезу, і тому потрібні в більш високих кількостях.

Розроблене засіб для підвищення врожайності сільськогосподарських культур (стимулятор відтоку - сто), змінюючи кислотно-основну рівновагу в рідині позаклітинного простору, знижує активність інвертази, що призводить до зменшення гідролізу сахарози і більш успішному її відтоку з листя.

Розглянемо приклади застосування пропонованого кошти - сто для підвищення продуктивності рослин і якості врожаю.

приклад 1
Обробка рослин льону-довгунця на початку періоду швидкого зростання втечі посилювало постачання асимілятами зростаючої точки зростання, що збільшувало число листя, довжину втечі і підвищувало міцність волокна в соломки в приростає після обробки препаратом (відзначена *) частини пагона (табл. 1). У зв'язку з більшою потребою льону-довгунця в цинку його концетрация була вище міді в два рази при загальному складі речовини: NH 4 - 38%; CO 3 - 53%; Сu - 3%; Zn - 6%.

Розведення препарату 1:20. Витрата рідини 200 л / га. Проводилось одноразове обприскування рослин на початку періоду швидкого зростання. Обробка сто була поєднана з обробкою посівів гербіцидами. Вплив обробки засобом сто на число листя і висоту рослин льону-довгунця представлено в табл. 1.

Необхідно відзначити, що для льону-довгунця важливим показником є ​​висота рослини, так як за цим показником іде боротьба за кожен додатковий сантиметр.

приклад 2
Ефективність дії засобу випробували на плантації тепличних огірків, вирощених за стандартною технологією. Обприскування рослин проводилося щотижня в концентрації препарату 0,2%. Розмір ділянок 25 м 2. Обробка засобом сто проводилася замість щотижневого внесення в грунт азотних добрив Кристаллин. Склад засобу: NH 4 - 40%; СО 3 - 56%; Сu - 2%; Zn - 2%. Облік врожаю проводився в період активного плодоутворення протягом місяця десятикратно. Підвищення врожаю огірків склало 18 ± 3% (табл. 2).

Приклад 3. Досліди проводили в польових умовах на посівах цукрових буряків, вирощених на різних рівнях азотного харчування (75, 90, 105 кг / га діючої речовини). Розмір ділянок - 100 м 2. Обробка рослин проводилась 23 серпня. Концентрація препарату - 0,3%. Склад: NH 4 - 38%; СО 3 - 52%; Сu - 5%; Zn - 5%. Вимірювання цукристості коренеплодів здійснювали 22 серпня, 6 і 23 вересня. Облік врожаю проводили 23-24 вересня. Були отримані наступні дані, представлені в табл. 1 і 2. Найбільша ефективність розробленого препарату відзначена при помірному рівні азотного живлення. Це означає, що можна знизити загальне споживання галуззю буряківництва азотних добрив.

Вміст цукру в соку коренеплодів цукрових буряків залежно від дози азотного добрива та обробки посіву засобом (сто) представлено в табл. 3.

Урожайність цукрових буряків і збір цукру з одиниці площі посіву в залежності від доз азотного добрива та обробки рослин засобом сто представлена в таб. 4.

Таким чином, пропонований засіб для підвищення врожайності сільськогосподарських культур, за рахунок впливу на конкретний процес у рослин з апопластного типом транспорту асимілятів з листя (до таких належить більшість сільськогосподарських культур), стимулює відтік продуктів фотосинтезу в господарсько важливі органи рослини, при цьому підвищується продуктивність і якість врожаю, а й знижується собівартість продукції, в тому числі за рахунок зменшення кількості застосовуваних азотних добрив в ході вирощування рослин. Завдяки своїм перевагам пропоноване засіб повинен знайти широке застосування при культивуванні самих різних сільськогосподарських рослин.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Засіб для підвищення врожайності сільськогосподарських культур, що включає комплексні сполуки металів і воду, що відрізняється тим, що в якості комплексних сполук металів воно містить карбонат аміакати міді, карбонат аміакати цинку і вуглекислий амоній при наступному співвідношенні компонентів в перерахунку на іони, мас. %:

  • Аніони карбонату - 50-60
  • Катіони амонію - 38-40
  • Катіони міді (Сu) - 2-6
  • Катіони цинку (Zn) - 2-6
  • Вода - Все інше

Версія для друку
Дата публікації 03.11.2006гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів